贮能系统组合式相变材料的相变温度分布特性研究

本文在总结作者前期相关研究工作的基础上，应用有限差分法对组合式相变材料贮能系统进行了数值模拟，重点探讨了相变温度分布对系统相变时间的影响。结果表明：①在忽略显热条件下导出的最佳线性相变温度分布与组合式相变材料的最佳相变温度分布相同；②与传统单一相变材料贮能系统相比，通过合理布置相变温度分布，组合式相变材料的贮能系统蓄能－释能速率可提高２５￣４０％。     

变温相变材料贮能研究：（一）理论探讨

本文建立了变温相变材料（ＰＣＭ）贮能的一维传导模型，分析了恒温相变、线性相变温度分布和抛物线相变温度分布对ＰＣＭ相变时间的影响，在忽略显热条件下导出了相变率与相变时间的关系式并获得了最佳线性和最佳抛物线性相变温度分布。结果表明，具有特定相变温度分布的ＰＣＭ在贮能系统中的应用能够显著提高蓄能、释能速度。     

变温相变材料贮能研究：（二）数值模拟

本文建立了变温相变材料贮能的一维传导模型。结合理论探讨结果，通过数值模拟，分析了三种相变温度分布（即定温分布、线性分布和抛物线分布）对相变时间的影响，得到了最佳线性和最佳抛物线相变温度分布。结果表明，在潜热贮能系统中应用具有特定相变温度分布的相变材料能够显著提高蓄能、释能速率。     

聚光太阳灶用金属相变贮能装置的研究

研究了聚光太阳灶用高温金属相变贮能装置。贮能材料为铝基或锌基合金。当太阳辐射强度为1.3kW/m~2时,在面积为2m~2的聚光灶上该贮能装置可加热到650℃—700℃,贮能装置可将4kg水煮沸。     

组合式相变材料蓄热系统中相变温度分布研究

建立了组合式相变材料蓄热系统物理模型，在忽略显热的假设条件下研究了相变温度呈线性分布的组合式相变材料蓄热系统传热特性，得出了最优线性相变温度分布，并采用考虑显热的数值计算（有限差分法）证实了理论分析得出的最优相变温度与实际相变温度分布几乎相同。     

新型相变贮热材料

在太阳能热利用、工业余热回收、采暖及空调领域中 ,为了调整热能供应与人们需求之间的不一致 ,热能的贮存是极为关键的一环。目前普遍使用的贮热方式有两大类 :显热式贮热和潜热式贮热。所谓显热式贮热 ,就是通过加热介质 ,使其温度升高而贮热 ,它也叫“热容式贮热”。潜热式贮热是利用贮热介质被加热到相变温度时吸收大量相变热而贮热 ,它也叫“相变式”贮热。物质由固态转变为液态（熔解） ,由液态转变为气态（气化） ,或由固态直接转变为气态（升华） ,都会吸收相变热 ;而进行逆过程时则释放相变热。这是潜热式贮热所依据的基本原理 ,在…     

管内流体流动管外PCM发生相变的贮能系统热性能研究

建立了分析空调贮能系统中管内流体流动管外PCM发生相变的相变的贮能器热性能的数学模型，并进行了数值计算。其中，把传热流体看作是沿轴向的—维无粘流动，对PCM相变过程的求解用显热容法。计算结果与文献中的计算结果吻合较好。所得结论对该类贮能系统的设计和性能优化有一定指导作用。     

相变贮热材料的DSC研究

用ＤＳＣ法研究了多元醇，层状钙钛矿等几种相变材料的热物理性能，它们都是有希望的贮热材料，实验所得数据是评价和选择这些材料的主要依据。     

组合式相变材料组分配比与储热性能研究

采用焓法对组合式相变材料(PCM)储热系统的相变过程进行了数值计算,分析了组合式相变材料中各个PCM组分质量分数的变化对系统储热性能的影响。结果表明,对于组合式相变材料储热系统,存在着最优组分配比,使得系统的储热性能达到最佳。     

板式相变贮能换热器传热模型和热性能分析

建立了板式相变贮能换热器的无量纲传热模型。它对流体入口流量、入口温度随时间变化情况和需考虑入口效应及添加肋片的情况均适用。模型解和文献准稳态解吻合。作为算例,藉此模型从各时刻的流体温度、相变界面随空间的分布情况和相变蓄热比、相变传热效率、传热系数、完全相变截面位置随时间的变化情况六个角度分析了一板式相变贮能换热器的相变传热性能。该模型可为板式相变贮能换热器的结构优化设计和热性能分析提供帮助。     

混合有机材料相变特性实验研究

通过改变混合物的成分配比可以有效地改变混合物物理特性,使其满足某一特定需求。实验研究了一种适用于蓄冷过程的有机混合相变材料,其相变温度范围为６－８℃,具有较好的凝固和熔化特性,没有出现通常的过冷现象,球内实验表明,Ｓｔｅ数和球体直径是影响相变时间的两个重要因素。     

脂肪酸二元体系相变贮热性能的研究

用差示扫描量热法研究了月桂酸－棕酸和月桂酸－硬脂酸两个二元体系的固－液相变,发现它们都具有良好的贮热性能,因而是一类有前途的相变贮热材料。     

相变贮能装置的热设计

高温相变贮能装置是蓄热式热电直接转换装置的重要部分，其传热性能会直接影响到整个装置的功能。本文利用焓法建立了贮能装置的传热数学模型并进行数值计算，对两种不同加热方式进行性能比较得出了较符合实际应用，经济可行的结构设计方案和最佳运行工况。     

二元体系多元醇/蒙脱土复合贮能材料的制备及性能研究

以新戊二醇季戊四醇(NPG-PE)为例，研究了二元体系多元醇／蒙脱土复合贮能材料的制备方法及其相变动力学。由实验确定了最佳的制备条件。用XRD、IR、DSC等方法对其结构、贮能性能及相变动力学进行了研究。结果表明：所得材料是一种纳米复合贮能材料，具有较适宜的相变温度、较高的相转变焓、较快的相变速率，同时较好地解决了多元醇单独使用时存在的塑晶现象。     

相变储热研究进展：（1）相变材料特性与储热系统优化

本文从如下两个方面总结了相变储热（ＬＴＥＳ）的研究现状：①在相变材料（ＰＣＭ）方面,重点分析了ＰＣＭ种类、提高导热能力的方法、增强工作性能稳定性和改性的措施、降低过冷度和新的成核添加剂,以及固－固相变的研究进展;②ＬＴＥＳ系统的热力学优化和ＰＣＭ相变过程的数值模拟方法。     

定形相变贮能式地板辐射采暖系统的实验研究

作者在北京采暖季节对相变贮能式地板辐射采暖系统进行了实验研究。该系统采用厚度为2cm，熔点和潜热分别为21．6℃和37J／g的定形相变材料。作为比较，也对普通地板采暖系统进行了对比实验研究，发现：相变贮能式地板辐射采暖系统在实验期间基本上每天开启8～10h，在维持室内温度高于对比试验的情形下，运行费用低于对比试验中的普通地板采暖系统。此外，由于相变材料具有较好的贮热能力，电加热系统的启停造成的室内温度波动较小，变化平缓；试验房间内各壁面温度较高，且波动很小，从而提高了室内的平均辐射温度，这也是地板辐射采暖舒适和节能的原因之一。     

相变贮能球堆积床结合夜间自然风蓄冷的理论研究

本文对相变贮能球堆积床结合夜间自然风的蓄冷过程建立了数学物理模型,并进行了数值计算.分析了该系统的换热效果和充冷过程的特点及某些流动参数的变化对堆积床换热特性的影响.计算结果合理,所得结论对该类贮能系统的设计和性能优化有一定指导作用.